[发明专利]来自表氯醇生产的、含有有机物的废水的处理方法

说明书

本发明涉及来自表氯醇生产的、含有有机物，尤其是有机氯化合物的废水的处理方法。这里的表氯醇是通过二氯丙醇和至少一种有碱性作用的化合物，最好是和含氢氧化钙的水溶液或悬浮体反应获得并通过蒸馏从反应混合物中分离出来的，而废水作为底部产物留下。该废水含有饱和的和/或不饱和的脂族和/或脂环族氯代烃，氯代醚，氯醇，氯酮，氯醛和/或氯代羧酸。此外，本发明还涉及实施本发明方法的设备。

表氯醇(1-氯-2，3-环氧丙烷)的工业生产按已知的有关方法是以二氯丙醇和碱性反应剂，最好和氢氧化钙或氢氧化钠的水溶液或悬浮体在高温下的脱氯化氢反应为基础。原料二氯丙醇是通过氯丙烯、氯和水反应最好作为1，3-二氯丙醇和2，3-二氯丙醇异构体混合物的水溶液获得的。

通过蒸馏，最好是通过蒸汽蒸馏将按照上述方法形成的表氯醇从反应混合物中分离出来。在此情况下一种水溶液或悬浮体作为底部产物由合成反应器中排出，这种水溶液或悬浮体除含有少量反应产物外还含有作为合成副产物以及未反应的原料的其它有机化合物，尤其是有机氯化合物和无机化合物。这种作为废水产生的底部产物(在表氯醇合成中使用氢氧化钙作为碱性反应剂时)典型地具有以下一些化合物：氯化的环状或无环的烷属烃和烯属烃，饱和的和/或不饱和的脂族和/或脂环族的氯代醚，氯醇，氯酮，氯醛和/或氯代羧酸以及除其它有助于废水的CSB(化学需氧量)的一些化合物尤其是甘油和甘油衍生物之外，此外还有氯化钙，碳酸钙和需要时过量使用的氢氧化钙。

底部产物中含有的有机氯化合物对废水的总和参量AOX(可吸附有机卤化合物)有贡献。AOX是作为有机卤化合物(X＝氟、氯、溴、碘)的部份测定的。这些有机卤化合物可以吸附在活性炭上，其中总的吸附量是以X＝Cl换算的。

含有卤化有机化合物的这种废水在废水净化中是一个特殊的问题，因为共价结合碳—卤素键，尤其是SP²结合的卤素的稳定性高，所以除去这些化合物在工业上是很昂贵的，因而常常是不经济的。

为减少废水中氯化的和其它卤化的有机物的已知措施有化学—物理方法以及生物工程方法。

在净化装置的生物化学净化阶段分解卤化的有机化合物提出各种不同的问题：一方面对许多这些化合物只能困难地或根本不能用微生物进行生物分解。另一方面在废水中产生AOX(可吸附的有机卤化合物)物质的使用浓度不能高，并且此外还应具有尽可能恒定的数值。而且这样一些设备中的活性污泥的体积大。另一个问题是淤物中的有机卤化合物增多。

因此，在现有技术中优选提出从废水中除去有机卤化合物的化学—物理方法，而且这些方法用于废水的主要净化和预净化(随后进行生物化学处理)。

这里可供使用的一些方法例如有活性炭净化以及特殊的萃取法。这些方法的缺点是，它们产生一种被卤化了的有机化合物污染的副产物(被污染的活性炭或萃取剂)。

多次使用过的消除废水中有机卤化合物的一些措施是化学—热分解的方法。所谓的湿氧化法属于此类方法，这些方法在氧化的气氛中于高温和高压下使卤化的有机化合物进行分解。虽然这种方法很有效，但由于能量消耗大，，设备昂贵因而费用也高。

为了缓和化学热分解方法的极端物理条件，在现有技术中提出使用有催化作用的一些化合物。这样一些化合物或是可通过加入相应的试剂进入要脱卤的体系中或是在分解反应期间作为中间产物产生。

作为对有机结合的卤素具有高反应性的一些物质，例如可单独或者与一种强无机碱结合使用某些金属，金属氢化物或金属醇化物。

分解或破坏卤化有机化合物的已知化学—物理方法的缺点是，这些方法的费用相当高，出现这些费用尤其是由于消耗昂贵的反应剂和使用氧化的或惰性的气氛以及使用相当高的温度和压力并因此需要昂贵的设备。此外在有机卤化物的脱卤和/或脱卤化氢的已知方法的经济性计算中起不利作用的是反应时间特别长(经常10小时以上)和常常只有一般的分解率。